Kādi ir aktivētās oglekļa filtrēšanas galvenie elementi?
Atstāj ziņu
Aktivētās oglekļa filtrācijas efektivitāte galvenokārt ir atkarīga no adsorbcijas. Kad ūdens plūst caur poraino oglekļa bloku, ūdenī izšķīdinātie piesārņotāji tiek novilkti un ieslodzīti oglekļa plašajā virsmas laukumā, kamēr attīrīts ūdens iet cauri.
Vēl viens būtisks faktors ir poru struktūra. "Kopējais poru tilpums" mēra iekšējo virsmas laukumu uz gramu aktivētā oglekļa - Parasti, jo lielāks šis tilpums (ar atbilstoša izmēra porām), jo labāka ir filtrācijas veiktspēja.
Oglekļa aktivizēšana ietver rūpīgi pārvaldītu oksidācijas procesu. Pakļaujot oglekli augstam - temperatūras tvaikam, tā iekšējā porainība ir ievērojami uzlabota. Kamēr oglekļa - balstīti materiāli dabiski satur poras, šī tvaika apstrāde pastiprina to porainību eksponenciāli. Piemēram, parasto oglekļa materiālu virsmas laukums parasti ir 10–15 kvadrātmetri uz gramu, bet pēc aktivizācijas tas var paplašināties līdz 1000–1200 kvadrātmetriem uz gramu.
Aktivētais ogleklis satur dažādu izmēru poras, katram lielumam ir izšķiroša loma dažādu piesārņotāju slazdā, kad ūdens plūst cauri. Daudzveidīgā poru struktūra rada plašu iekšējo virsmas laukumu, kas ved ūdeni caur sarežģītu dobumu tīklu, sākot no mikroskopiskām līdz salīdzinoši lielām atverēm. Mazākās poras mēra zem 2 nanometriem (nanometrs ir viens - miljardu metra), savukārt vidū - izmēra poras aptver 2 līdz 50 nanometrus. Lielākās poras stiepjas no 50 līdz 2000 nanometriem, 1000 nanometru ir vienāda ar vienu mikrometru.
Izšķīdušo piesārņotāju adsorbcija ar aktivēto oglekli notiek caur dažādiem mehānismiem. Daži piesārņotāji pēc būtības ir hidrofobi, kas nozīmē, ka tie, protams, atgrūž ūdeni un tādējādi ir vieglāk piesaistīti oglekļa virsmai. Citos gadījumos dažām molekulām var būt dabiska afinitāte pret oglekļa materiāliem. Bieži vien abi šie pievilcīgie spēki darbojas vienlaicīgi, lai uzlabotu filtrēšanas procesu.
Organisko piesārņotāju hidrofobiskajam rakstam ir izšķiroša loma aktivētajā oglekļa filtrēšanā. Tā kā lielākā daļa ūdenī esošo organisko piesārņotāju atgrūž ļoti polārās ūdens molekulas, bet viegli ievēro ne - polāro oglekļa virsmas, aktivētais ogleklis izrādās ārkārtīgi efektīvs, lai notvertu gaistošos organiskos savienojumus, dezinfekcijas blakusprodukti, un lauksaimniecības ķīmiskās vielas, piemēram, herbicīdus un pesticīdus, kas citādi palielinās ūdenī.
